(57)【要約】【課題】携帯端末において、再生するＰＣＭ信号の大きさに応じてＤＡ変換器と増幅器の電源供給を制御することで、携帯端末の電力消費を軽減すること。【解決手段】デジタルの音声信号３が所定の大きさより小さい時に無音と判定する振幅判定手段と、無音と判定された期間が所定の長さ以上継続すると、無音期間として判定し情報を出力する無音期間判定手段と、無音期間と判定した情報を記憶する無音期間記憶手段と、音声信号３を遅延する遅延回路手段と、音声信号３をアナログの音声信号１に変換するＤＡ変換手段と、音声信号１を増幅する増幅手段と、増幅された音声信号１を出力するスピーカ手段と、無音期間記憶手段に記憶された情報に基づいて、ＤＡ変換器と増幅手段への電源供給を制御する電源制御手段とを備えた携帯端末。【選択図】図１
2006166068.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
デジタルの音声信号をアナログの音声信号に変換するＤＡ変換手段と、
前記ＤＡ変換手段で変換したアナログの音声信号を増幅する増幅手段と、
前記デジタルの音声信号が所定の値よりも小さい期間が、所定の長さ以上継続しているかどうか判定する無音期間判定手段と、
前記無音期間判定手段の判定結果に基づいて前記ＤＡ変換手段および／または前記増幅手段への電源供給を制御する電源制御手段と、
を備えた携帯端末。
【請求項２】
符号化して圧縮されたデジタルの音声信号１を復号化してデジタルの音声信号２に復号する音声復号手段と、
前記デジタルの音声信号２を入力して蓄積するバッファ手段と、
前記バッファ手段から出力されるデジタルの音声信号３を入力すると、前記デジタルの音声信号３の大きさが所定の大きさより小さい時に無音であることを判定し、判定結果１を出力する振幅判定手段と、
前記判定結果１が前記振幅判定手段によって所定の大きさよりも小さいと判定された期間が所定の長さ以上継続すると、無音期間として判定し情報を出力する無音期間判定手段と、
前記無音期間判定手段によって判定した前記情報を記憶する無音期間記憶手段と、
前記デジタルの音声信号３を入力すると、前記振幅判定手段と前記無音期間判定手段と前記無音期間記憶手段での処理時間に等しい時間の長さだけ前記デジタルの音声信号３の伝達を遅延する遅延回路手段と、
前記遅延回路手段に蓄積した前記デジタルの音声信号３をアナログの音声信号１に変換するＤＡ変換手段と、
前記ＤＡ変換手段によって変換したアナログの音声信号１を増幅してアナログの音声信号２として出力する増幅手段と、
前記増幅手段によって増幅されたアナログの音声信号２を出力するスピーカ手段と、
前記無音期間記憶手段に記憶する前記情報を基にして前記ＤＡ変換手段と前記増幅手段への電源供給を制御する電源制御手段とを備えた携帯端末。
【請求項３】
前記振幅判定手段が、前記デジタルの音声信号３の大きさを判定するために用いる閾値として、任意の値を保持するレジスタ手段を持つことを特徴とする請求項２記載の携帯端末。
【請求項４】
前記無音期間判定手段が、前記デジタルの音声信号３が前記振幅判定手段によって所定の大きさよりも小さいと判定するために用いる閾値として、任意の値を保持するレジスタ手段を持つことを特徴とする請求項２記載の携帯端末。
【請求項５】
前記増幅手段は、前記アナログの音声信号の出力を無音にする機構を有することを特徴とする請求項２記載の携帯端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルの音声信号をアナログの音声信号に変換し、アナログ信号をスピーカなどの振動素子によって機械的な振動に変換して可聴化する電池駆動の携帯端末に関し、デジタル音声信号からアナログ音声信号への変換、および、アナログ音声信号の機械的な振動への変換を、デジタル音声信号の大きさによって制御することを特徴とする携帯端末に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、デジタル化した音声信号は、音量の大きさを、離散化した信号の振幅の値として表現している。その代表的な例として、音楽ＣＤはＰＣＭ形式で楽曲を記憶している。このような機器では、デジタル化した信号をデジタル-アナログ（ＤＡ）変換器を通してアナログ信号に変換し、変換されたアナログ信号を増幅器で増幅して、スピーカなどの振動素子により空気や体を振動させている。
【０００３】
従来、このような機器では、常時、ＤＡ変換器がデジタル信号をアナログ信号に変換し、増幅器がアナログ信号を増幅し、かつ、振動素子がアナログ信号を機械的な振動に変換している。特に、携帯電話などに代表される携帯端末では、電池によりＤＡ変換器や増幅器を駆動しているため、電池の消耗度合いが携帯端末の使用時間を決めることになる。
【０００４】
電池駆動で使用中の携帯端末の電池の消耗を抑えるために、図８に示す特許文献１では、電池の残量に応じて、信号処理部５００でデジタル信号であるＰＣＭ形式の音声データの振幅の最大値を制限することで、ＤＡ変換後のアナログ信号の振幅を抑制し、スピーカから発音する可聴音声の音量を小さくしている。図８音声復号手段よりも以降の回路は一般的な構成である。
【０００５】
また、システムの消費電力を抑えるために、特許文献２では、エンドレステープの無音部分に、可聴に供しない高周波信号を記録しておき、該高周波信号を検出している間は、増幅器の電源を遮断している。
【特許文献１】特開２００２−３５９６６５号公報
【特許文献２】特開昭５６−７１３４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の従来の技術では、音声の再生中に断続的に音声が途絶える場合であっても常に増幅器を動作させているので、電池の消費を十分に抑えることはできないという課題があった。また、特許文献２記載の従来の技術では、予めカセットテープなどの記録媒体に、無音期間を示すための高周波信号などの信号を記憶しておく必要があり、例えば、携帯端末に送信されてくる音声信号を再生する場合のように、予めどのような音声信号が入力されるか分からない場合には、増幅器の動作を停止させることはできないという課題があった。
【０００７】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、音声の再生中にＤＡ変換器や増幅器に供給する電源を制御することによって、電池駆動時の携帯端末の使用時間を延ばすことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決するために、本発明は、符号化して圧縮されたデジタルの音声信号１を復号化してデジタルの音声信号２に復号する音声復号手段と、前記デジタルの音声信号２を入力して蓄積するバッファ手段と、前記バッファ手段から出力されるデジタルの音声信号３を入力すると、前記デジタルの音声信号３の大きさが所定の大きさより小さい時に無音であることを判定し、判定結果１を出力する振幅判定手段と、前記判定結果１が前記振幅判定手段によって所定の大きさよりも小さいと判定された期間が所定の長さ以上継続すると、無音期間として判定し情報を出力する無音期間判定手段と、前記無音期間判定手段によって判定した前記情報を記憶する無音期間記憶手段と、前記デジタルの音声信号３を入力すると、前記振幅判定手段と前記無音期間判定手段と前記無音期間記憶手段での処理時間に等しい時間の長さだけ前記デジタルの音声信号３の伝達を遅延する遅延回路手段と、前記遅延回路手段に蓄積した前記デジタルの音声信号３をアナログの音声信号１に変換するＤＡ変換手段と、前記ＤＡ変換手段によって変換したアナログの音声信号１を増幅してアナログの音声信号２として出力する増幅手段と、前記増幅手段によって増幅されたアナログの音声信号２を出力するスピーカ手段と、前記無音期間記憶手段に記憶する前記情報を基にして前記ＤＡ変換器と前記増幅手段への電源供給を制御する電源制御手段とで構成し、前記、振幅判定手段は、前記デジタルの音声信号３の大きさを所定の値１と比較して大小関係として出力し、前記無音期間判定手段は、前記デジタルの音声信号３が前記値１より小さいことが継続する時間と、所定の時間の長さとを比較し、前記デジタルの音声信号３が前記値１より小さい時間が前記所定の時間よりも長くなった時に無音期間として前記無音期間記憶手段に前期情報を出力し、前記電源制御手段は、前記無音期間記憶手段に記憶した前記情報に応じて、前記ＤＡ変換器と前記増幅手段への電源供給を制御することを特徴とする。
【０００９】
本構成によって、ＰＣＭ形式のデジタルの音声信号が、所定の値よりも小さい時間が継続すると、ＤＡ変換器と増幅器の電源を停止することが可能となり、電池駆動時の携帯端末の電池の消耗を軽減することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の、デジタルの音声信号をアナログの音声信号に変換して再生する携帯端末によれば、デジタルの音声信号をアナログの音声信号に変換するＤＡ変換器やアナログの音声信号の増幅器の電源を制御することで携帯端末の電池の消耗を軽減することができるので、電池駆動時の携帯端末の使用時間を延ばすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１２】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における携帯端末の構成を示すブロック図である。
【００１３】
図２は、本発明の実施の形態１における携帯端末の構成要素の一部を示すブロック図である。
【００１４】
図３は、本発明の実施の形態１における携帯端末の構成要素の一部を示すブロック図である。
【００１５】
図４は、本発明の実施の形態１における携帯端末の構成要素の間を流れる信号を、波形の例を用いて示す図である。
【００１６】
図５は、本発明の実施の形態１における携帯端末の一構成要素の制御手順を示す図である。
【００１７】
図６は、本発明の実施の形態１における携帯端末の構成要素を制御する信号のタイミングを説明する図である。
【００１８】
図７は、本発明の実施の形態１における携帯端末の一構成要素の制御手順を示す図である。
【００１９】
図１から図７で同じ構成要素については同じ符号を用い説明を省略する。
【００２０】
図１において、１００は本発明を適用する携帯端末である。
【００２１】
音声復号手段１０１は、デジタルの音声信号１（２０１）を復号してＰＣＭ形式のデジタルの音声信号２（２０２）に変換する。
【００２２】
デジタルの音声信号２（２０２）はバッファ手段１０４に入力される。バッファ手段１０４は、音声復号手段１０１から出力されるデジタル音声信号２（２０２）の出力間隔の揺らぎを吸収し、毎サイクル、デジタルの音声信号３（２０３）として出力する。
【００２３】
デジタルの音声信号３（２０３）は、遅延回路手段１０５において、振幅判定手段１０２と無音期間判定手段１０３と無音期間記憶手段１０６の処理時間の総計に相当する時間分の遅延がなされ、デジタルの音声信号４（２０４）として出力される。
【００２４】
デジタルの音声信号４（２０４）は、ＤＡ変換手段１０７でＰＣＭ形式からアナログの音声信号１（２０６）に変換される。
【００２５】
アナログの音声信号１（２０６）は、増幅手段１０８において、振幅が増幅されてアナログの音声信号２（２０７）として出力され、スピーカ手段（１１０）を通して音声として出力される。
【００２６】
図２において、１０２は振幅判定手段、１０３は無音期間判定手段である。
【００２７】
デジタルの音声信号３（２０３）は、振幅判定手段１０２において、その振幅の大きさを、予め振幅判定の閾値保持手段４００に設定された閾値の値と比較手段１（４０１）によって比較され、比較結果はデジタルの音声信号５（２０５）として出力される。比較結果は、振幅判定閾値保持手段４００に設定された値との大小関係を出力した値であり、閾値の方が大きい時には無音、閾値よりも小さいときには無音でないとする。なお、閾値と振幅判定閾値保持手段４００に設定された値とが等しい場合を、以降の説明では無音として扱うが、無音でないとして扱ってもよい。以降は、無音の期間を「１」、無音でない期間を「０」として説明する。
【００２８】
デジタルの音声信号５（２０５）は、無音期間判定手段（１０３）において、加算手段４１０と累算レジスタ手段４１１によって１サイクル毎に累算される。累算レジスタ手段４１１に加算手段４１０の加算結果を保持するのは無音の期間である。無音期間判定手段制御回路４１４は、デジタルの音声信号５（２０５）が「１」の時に、累算レジスタ手段イネーブル信号４２１をアクティブにして、累算レジスタ手段４１１に加算手段４１１の加算出力を保持する。累算レジスタ手段４１１に保持した値は、無音の期間が続いたサイクル数、すなわち時間の長さを示している。この値と、無音期間判定の閾値保持手段４１２とを比較手段２（４１３）によって比較し、累算レジスタ手段４１１の値が閾値よりも大きくなったときに、無音期間情報２１３がイネーブルになる。以降はイネーブルを「１」として説明する。
【００２９】
図３において、１０６は無音期間記憶手段、１０７はＤＡ変換手段、１０８は増幅手段、１０９は電源制御手段である。
【００３０】
無音期間情報２１３は、無音期間記憶手段１０６において、シフトレジスタ手段４３０に毎サイクル入力される。入力された無音期間情報２１３は、シフトレジスタ手段４３０内でサイクル毎にシフトされる。シフトレジスタ手段４３０をシフトして最終段から出力された無音期間情報２１３は、無音期間開始信号２０８として電源制御手段１０９に入力される。電源制御手段１０９が、無音期間が開始したと判断するのは、無音期間開始信号２０８が、無音でない値「０」から無音である値「１」に変化した時であり、このとき、ＤＡ変換手段１０７と増幅手段１０８の電源を停止する。
【００３１】
また、シフトレジスタ手段４３０をシフトして出力された無音期間情報２１３が、無音である値「１」から無音でない値「０」に変化すると、電源制御手段１０９は、ＤＡ変換手段１０７や増幅手段１０８の電源を入れる制御を行う。
【００３２】
ＤＡ変換手段１０７や増幅手段１０８の電源を投入する際に、スピーカ手段１１０からノイズ音が発せられる場合がある。増幅手段１０８は出力のみを遮断するミュート機能を具備しており、電源制御手段１０９が増幅手段１０８の電源を投入する際に、増幅手段のミュート制御信号２１５によって増幅手段１０８の出力を遮断することによって、ノイズ音の発生を防ぐ。
【００３３】
また、ＤＡ変換手段や増幅手段は、電源を入れてから動作が安定するまでに時間を要することがあるので、電源を投入した直後には音を出力しない方が望ましい。
【００３４】
遅延回路手段１０５から出力されるデジタルの音声信号４（２０４）が、無音の期間から無音でない期間に移行するよりも早い時期にＤＡ変換手段１０７と増幅手段１０８の電源を投入するために、無音期間情報２１３が無音である値「１」から無音でない値「０」に変化することを、シフトレジスタ手段４３０の途中から読み出すことで実現する。シフトレジスタ手段４３０から読み出す位置は、無音期間終了の読み出し位置設定手段１１１で設定する。
【００３５】
次に、例を挙げて説明する。図４（a）がデジタルの音声信号３の信号波形とする。この信号波形が比較手段１（４０１）に入力されると、振幅判定の閾値保持手段４００に設定された値以下の音を無音であると判定する（図４（b））。判定結果はデジタルの音声信号５として出力される（図４（ｃ））。デジタルの音声信号５は無音期間判定手段１０３において累算され、無音期間判定の閾値保持手段４１２に設定された値と比較されて、無音期間情報２１３として出力される（図４（ｄ））。無音期間判定手段制御回路は、デジタルの音声信号５（２０５）が「１」の時に累算レジスタ手段イネーブル信号をアクティブにして累算レジスタ手段４１１で累算を行い、「０」の時には累算レジスタ手段クリア信号をアクティブにして、累算レジスタ手段４１１をクリアする（図５）。
【００３６】
図６（a）は、図４（ｄ）と同じ図である。無音期間情報２１３（図６（ｂ））は、シフトレジスタ手段４３０の内部をサイクル毎に順次シフトする。シフトレジスタの段数分だけシフトして出力された値が「０」から「１」に変化すると、電源制御手段１０９は無音期間開始信号２０８がアクティブの変化したことを認識して、ＤＡ変換手段１０７と増幅手段１０８の電源を停止する（図６（ｃ）、図７）。
【００３７】
前述したように、ＤＡ変換手段や増幅手段は、電源を入れてから動作が安定するまでに時間を要することがあるので、電源を投入した直後に音を出力しないように、電源制御手段１０９は増幅手段のミュート制御信号２１５をアクティブにして、増幅手段１０８がスピーカ手段１１０をドライブしないようにする（図７）。増幅手段のミュート制御信号２１５をアクティブにするタイミングは、ＤＡ変換手段１０７と増幅手段１０８が安定動作するまでに要する時間に相当する期間だけ早い。この期間に相当するサイクル数を無音期間終了の読み出し位置設定手段１１１に設定して、シフトレジスタの値を先行して読み出す位置を決定する（図６（ｄ））。ＤＡ変換手段１０７と増幅手段１０８の電源を入れた後に、増幅手段のミュート制御信号２１５をインアクティブにする。
【００３８】
また、無音期間判定手段１０３の構成では、無音か無音でないかを判定してから無音期間情報２１３を出力するまでに１クロックサイクルの遅延が生ずるので、無音期間情報が「１」から「０」に変化する間際では、無音期間情報が「１」すなわち無音であるにもかかわらず、遅延回路手段１０５から出力されたデジタルの音声信号４を、１サイクル分だけ再生しない問題が生じる。これを解消するために、無音期間終了の読み出し位置設定手段１１１には、さらに１サイクル分だけ大きい値を設定し、再生すべき音が再生されない問題を回避する（図６（e））。
【００３９】
かかる構成によれば、デジタルの音声信号２（２０２）の大きさを判定し、その大きさに依って、ＤＡ変換手段１０７と増幅手段１０８の電源のオン/オフを制御できるので携帯端末の電力消費を軽減でき、電池駆動時の携帯端末の使用時間を延ばすことができる。
【００４０】
特に携帯電話による会話時において、自らが発声している最中には、通話相手は発声しない時間が継続する状況になるので、ＤＡ変換手段１０７や増幅手段１０８の電源をオフにして電力消費を軽減する効果が大きい。
【００４１】
なお、本実施の形態において、音声復号手段１０１は、圧縮されたデジタルの音声信号１（２０１）を復号してＰＣＭ形式のデジタルの音声信号２（２０２）に変換するものであったが、コンパクトディスク（ＣＤ）のように非圧縮のデジタルの音声信号を再生する場合にも適用することができる。
【００４２】
なお、本実施の形態において、スピーカ手段１１１は、イヤホンや振動版などの、アナログ信号を機械的振動に変換する手段に適用してもよい。
【００４３】
なお、本実施の形態において、ＤＡ変換手段１０７と増幅手段１０８の両方の電源をオフにするだけでなく、片方のみの電源をオフにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明にかかる携帯端末は、ＰＣＭ形式で音声を再生する電池駆動の機器に適用できるので、携帯電話、ＰＤＡ、携帯ゲーム機、携帯テレビ、携帯ラジオ、電話子機、音楽プレーヤなどの幅広い携帯機器に応用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施の形態１における携帯端末の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態１における携帯端末の構成要素の一部を示すブロック図
【図３】本発明の実施の形態１における携帯端末の構成要素の一部を示すブロック図
【図４】本発明の実施の形態１における携帯端末の構成要素の間を流れる信号を、波形の例を用いて示す図
【図５】本発明の実施の形態１における携帯端末の一構成要素の制御手順を示す図
【図６】本発明の実施の形態１における携帯端末の構成要素を制御する信号のタイミングを説明する図
【図７】本発明の実施の形態１における携帯端末の一構成要素の制御手順を示す図
【図８】本発明の従来例としての一般的な携帯端末の構成を示すブロック図
【符号の説明】
【００４６】
１００    携帯端末
１０１    音声復号手段
１０２    振幅判定手段
１０３    無音期間判定手段
１０４    バッファ手段
１０５    遅延回路手段
１０６    無音期間記憶手段
１０７    ＤＡ変換手段
１０８    増幅手段
１０９    電源制御手段
１１０    スピーカ手段
１１１    無音期間終了の読み出し位置設定手段
２０１    デジタルの音声信号１
２０２    デジタルの音声信号２
２０３    デジタルの音声信号３
２０４    デジタルの音声信号４
２０５    デジタルの音声信号５
２０６    アナログの音声信号１
２０７    アナログの音声信号２
２０８    無音期間開始信号
２０９    ＤＡ変換手段の電源ＯＮ/ＯＦＦ信号
２１０    増幅器の電源ＯＮ/ＯＦＦ信号
２１１    無音期間終了信号
２１２    無音期間情報セレクト信号
２１３    無音期間情報
２１５    増幅手段のミュート制御信号
４００    振幅判定の閾値保持手段
４０１    比較手段１
４１０    加算手段
４１１    累算レジスタ手段
４１２    無音期間判定の閾値保持手段
４１３    比較手段２
４１４    無音期間判定手段制御回路
４２０    累算レジスタ手段クリア信号
４２１    累算レジスタ手段イネーブル信号
４３１    シフトレジスタ手段
４３０    シフトレジスタ手段出力セレクト手段
５００    信号処理部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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